生物：第6章《从杂交育种到基因工程》课件(新人教版必修2)
优 点
使位于不同 个体的优良 性状集中于
一个个体上
缺 点 育种时间最长
提加高速变育异种频进率程，，明年显限缩，短育育种种时 间较短。
有利变异少， 技术复杂，需
需大量处理供 与杂交育种配
试材料
合
各种器官大、 营养成分高、 抗性强
与杂交育种 配合；获得 的新品种发 育延迟
习题演练
1: 现有二个番茄品种，A品种的基因型为aaBB，
P 高杆抗病DDTT × ddtt矮杆不抗病
F1
DdTt 高杆抗病
花粉
DT Dt dT dt
花药离体培养
单倍体植株
DT Dt dT dt
秋水仙素处理幼苗
纯合体植株 DDTT DDtt ddTT 高杆 高杆不 矮杆 抗病 抗病 抗病
DDtt
矮杆不 抗病
对比育种年限
㈠ 杂交育种
P 高杆抗病×矮杆感病 第
B品种的基因型为AAbb，二对等位基因分别位
于二对同源染色体上。如果从播种到获得种子
需要一年，则获得aabb植株至少需要
A．1年
√B．2年
C．3年
D．4年
2: 下图是用某种作物的两个品种①和②分别培育出④、⑤、⑥品
种的示意图，试分析回答：
① AABB
E D ③AaBb F
Ab ------------④ H
以下是杂交育种的参考方案：
杂交 Ｐ
高抗 DDTT
矮不抗 ddtt
自交 Ｆ１
高抗 DdTt
思考：要培育 出一个能稳定 遗传的植物品 种至少要几年？
选优 自交
Ｆ２ 高抗 高不抗 矮抗 ddTT
矮抗 矮不抗
ddTT ddTt
矮抗 ddTt
选优 F3矮抗 ddTT
矮抗 矮不抗 ddTT
ddTt
动物的杂交育种方法
（6N＝42）
（2N＝14）
配子 AAA(3N=21)
R（N=7）
F1 F2新品种
不育杂种AAAR（4N＝28） 秋水仙素处理
小黑麦AAAAAARR（8N=56）
多倍体育种 原理 染色体变异 方法 秋水仙素处理萌发的种子或幼苗 过程
同源多倍体 育种，如： 异源多倍体 育种，如：
优点 可培育出自然界中没有的新品种，且培育出的植物器
4、人的胰岛素基因能在大肠杆菌工程菌细胞 内表达，说明人类与大肠杆菌使用的是同一 套 密码子 。
三、转基因生物和转基因食品的安全性
人类是否有权利按照自己的意愿操纵地球上 的生命？人类创造的转基因生物、转基因食 品是否会危害整个生物圈，包括人类自身？
转基因 耐储藏蜜瓜
小结：育种的发展历程
A.选择育种 不足：选择周期长；可选择的范围有限
一种限制酶
只能识别一种特 定的脱氧核苷酸 序列，并在特定 的切点上切割 DNA分子
EcoRⅠ限制酶的作用
2、基因工程最基本的工具 基因的“针线” --DNA连接酶
2、基因工程最基本的工具
基因的运载体--质粒、噬菌体和动植物病毒
质粒存在于许多 细菌以及酵母菌 等生物中，是细 胞染色体或拟核 DNA外能够自 主复制的很小的 环状DNA分子
DT Dt dT dt
纯合 ↓ ↓ ↓ 秋水仙素→ ↓
体 DDTT DDtt ddTT ddtt
↑ 需要的矮抗品种
1、单倍体育种的方法： 通过花药离体培养得到单倍体，再用秋水仙素
处理单倍体幼苗
2、单倍体育种的原理：染色体变异
3、单倍体育种的优点： 明显缩短育种年限。所得后代均为纯合
子，不会发生性状分离 4、单倍体育种的缺点：
杂交水稻之父：袁隆平院士与超级水稻
第6章 从杂交育种到基因工程
1、杂交育种 2、诱变育种 3、单倍体育种 4、多倍体育种 5、基因工程
知识目标：
生物育种的主要类型。 各育种方法的概念、
方法、原理、用途、 优点、缺点、应用等 等。
总结 练习
第1节 杂交育种与诱变育种
1、杂交育种 2、诱变育种 3、单倍体育种 4、多倍体育种
官大，产量高，营养丰富
缺点 一般只适于植物，发育延迟，结实率低
杂交育种
诱变育种
单倍体育种 多倍体育种
原 基因重组 理
基因突变
染色体变异 染色体变异 （成倍减少） （成倍增加）
常
杂交
用
自交
方
选优
法
用物理或化学 方法处理生物
花药离体培养 →单倍体→秋 水仙素处理→
纯种
秋水仙素处 理萌发的种 子或幼苗
缺 点：有利个体不多，须大量处理供试材料 ，工作 量大
诱变育种——太空育种
空间生命科学： 高真空 微重力 强辐射
诱变育种的成果
“黑农五号”大豆 生产青霉素的菌种
三、单倍体育种
普通植株 减数 分裂
花粉 花药离 体培养
单倍体幼苗 秋水仙 素处理
纯合子幼苗
筛选所需的品种
例2： 小麦高秆（D）对矮秆（d）为显性，抗锈病 （T）对不抗锈病（t）为显性，现有纯合的高秆抗锈病的 小麦（DDTT）和矮秆不抗锈病的小麦（ddtt），怎样才能 在较短时间得到矮秆抗病的优良品种（ddTT）？写出遗传 图解
AAbb----------⑤
②aabb
G AAaaBBbb----⑥
（1）用①和②培育⑤所采用的D和F步骤分别是杂交 和 自交 。其
应用的遗传学原理是 基因重组 。
花药离体 秋水仙素处
（2）用③培育⑤所采用的E和H步骤分别是培养 和 理幼苗 。 其应用的遗传学原理是 染色体变异（单倍体育种）。
（3）用③培育⑥所采用的G步骤是_秋__水_仙__素__处_理__幼_苗___ 。 其遗传学原理是_染__色_体__变_异__（__多_倍__体。育种）
2、从苏云金杆菌中切割抗虫基因所用的工具 是 限制酶 ，其特点是专一性 。
3、基因工程操作要经过哪几个基本步骤？ 4、在转基因抗虫棉细胞内，抗虫基因的表达
要经过 转录 和 翻译 两个过程。
基因工程与药物研制--转入人胰岛素基因的 大肠杆菌工程菌
练习：1979年科学家将人胰岛素基因与大肠 杆菌的DNA分子重组，并且在大肠杆菌内获 得成功的表达。请回答：
技术较复杂，需与杂交育种结合，多限于植物。
四、多倍体育种
四、多倍体育种
普通西瓜的 幼苗（或萌 发的种子）
四倍体 植株♀
× 二倍体 植株♂
秋水 仙素处理
幼苗（染色体 加倍,4N）
生长 四倍体植株
三倍体植株
二倍体植 株的花粉
3N瓜肉
4N瓜肉 3N胚
八倍体小黑麦的培育过程:
P 普通小麦AAAAAA × 黑麦RR
基因工程的概念 基种 基因工程与药物研制 基因工程与环境保护 转基因生物和转基因食品的安全性
小资料
1973年，美国斯坦福大学教授S·科恩和加利 福尼亚大学旧金山分校教授H·W·博耶将两个不 同的质粒（一个是抗四环素质粒，另一个是抗 链霉素质粒）拼接在一起，组成嵌合质粒，并 将其导入大肠杆菌，当该重组质粒进入大肠杆 菌体内后，这些大肠杆菌能抵抗两种药物，而 且这种大肠杆菌的后代都具有双重抗药性。这 表明“杂合质粒”在大肠杆菌的细胞分裂时也 能自我复制。科恩随后以DNA重组技术发明人 的身份向美国专利局申报了世界上第一个基因 工程的技术专利。这标志着自然界不同物种间 在亿万年中形成的天然屏障被打破了，人类可 以根据自己的意愿定向地改造生物的遗传特性， 甚至创造新的生命类型。
假设现有长毛立耳猫（BBEE） 和短毛折耳猫（bbee），你能否培育 出能稳定遗传的长毛折耳猫（BBee）？ 写出育种方案（遗传图解）
短毛折耳猫
长毛立耳猫
长毛折耳猫
杂交 F1间 交配 选优 测交
长毛立耳
Ｐ
BBEE
Ｆ１
长毛立耳 BbEe
短毛折耳 bbee
长毛立耳 BbEe
Ｆ２
长立 长折 短立 短折
Bbee
B.杂交育种 不足：育种进程繁杂而缓慢，效率低；不能创造
新的基因，只能利用已有的基因重组，按需选择， 亲本的选择一般限制在同种生物范围之内
C.诱变育种 不足：基因突变的不定向性，导致育种的盲目性，
必须大量处理供试材料
D.基因工程 不足：很多生物的基因组不清楚，寻找目的基因
不容易，还有转基因生物的安全性问题
小结
在植物育种的各种方法中
常规方法： 杂交育种 最快速方法：单倍体育种 创造新性状：诱变育种 创造新物种：多倍体育种 种间育种法：基因工程
秋水仙素可用于哪些育种方式？ 作用的原理是什么？
P106练习一
一、基础题2
一、基因工程的原理
1、基因工程的概念
基因工程（gene engineering），又叫做基因拼 接技术或DNA重组技术。通俗地说，就是按照人们 的意愿，把一种生物的某种基因提取出来，加以修 饰改造，然后放到另一种生物的细胞里，定向地改 造生物的遗传性状。
2、基因工程最基本的工具
基因的“剪刀”--限制性核酸内切酶（简称限制酶）
缺点：育种周期长（自交选择需五~六代,甚至十几代)。
应用：用纯种高秆抗病小麦与纯种矮秆不抗病小麦培育 矮秆抗病小麦
二、诱变育种
诱变育种：也就是利用物理因素（如X射线、γ射线、紫外
线、激光等）或化学因素（如亚硝酸、硫酸 二乙酯等）来处理生物，使生物发生基因突 变。
诱变育种原理: 基因突变。
优点 ： 提高突变的频率，在较短时间内获得更多的 优良变异类型；能产生新基因
3、杂交育种的优点是：
A√. 能将多个优良的性状组合在一起
B. 能产生自然界没有的新性状 C. 能按人类意愿定向改变生物 D. 很容易培育出没有任何缺点的品种
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高中生物 第6章 从杂交育种到基因工程 第1节 杂交育种与诱变育种高效整合课件 新人教版必修2
第六章《从杂交育种到基因工程》
第一节 《杂交育种与诱变育种》
一·古代人类的育种方式－－选择育种
原理：
利用生物的变异，通过长期选择，汰劣 留良，培养出优良品种。
缺点：
1·周期长 2·可以选择的范围有限
问题探讨：
设想你是一位玉米育种专家，遇到这样的情况：现 有纯合的粒多不抗黑粉病的小麦（DDTT）和粒少抗黑 粉病的小麦（ddtt），玉米粒多（D）对粒少（d）为 显性，不抗黑粉病（T）对抗黑粉病（t）为显性，你 用什么方法能把两个品种的优良性状结合在一起，又 能把双方的缺点都去掉，得到粒多抗黑粉病的优良品 种（DDtt）？将你的设想用遗传图解表示出来。
2·方法：辐射诱变、激光诱变、化学诱变
3·意义：可以提高突变率，在较短时间 内获得更多的优良变异类型； 创造动植物、微生物新品种
4·例子 农作物诱变育种方面
黑龙江省农科院用辐射方法处理大豆，培育成了 “黑农五号”等大豆品种，产量提高了16％，含 油量比原来提高2·5％。 微生物育种方面
青霉菌最初从发霉的甜瓜上发现，这种野生的青霉 菌分泌的青霉素很少，青霉素是抗菌素的一种，是 第一种能够治疗肺炎、脑膜炎、脓肿等人类疾病的 抗生素。但产量只有20单位/mL。后来，人们对青 霉菌进行X射线、紫外线照射以及综合处理，培育 成了青霉素产量很高的菌株，目前产量已经可以达 到50 000单位/mL～60 000单位/mL。
太空育种
太空辣椒平均单个重达500克，果实中维生素C的 含量提高了10%～25%；黄瓜1根达1米多长； “航天芝麻1号”不仅个大，而且单株蒴果达98 粒以上；水稻蛋白质含量可提高8.7%～12%。
5·诱变育种特点：
①提高变异频率，使后代性状较快稳定
②大幅度改良某些性状
第一节 《杂交育种与诱变育种》
一·古代人类的育种方式－－选择育种
原理：
利用生物的变异，通过长期选择，汰劣 留良，培养出优良品种。
缺点：
1·周期长 2·可以选择的范围有限
问题探讨：
设想你是一位玉米育种专家，遇到这样的情况：现 有纯合的粒多不抗黑粉病的小麦（DDTT）和粒少抗黑 粉病的小麦（ddtt），玉米粒多（D）对粒少（d）为 显性，不抗黑粉病（T）对抗黑粉病（t）为显性，你 用什么方法能把两个品种的优良性状结合在一起，又 能把双方的缺点都去掉，得到粒多抗黑粉病的优良品 种（DDtt）？将你的设想用遗传图解表示出来。
2·方法：辐射诱变、激光诱变、化学诱变
3·意义：可以提高突变率，在较短时间 内获得更多的优良变异类型； 创造动植物、微生物新品种
4·例子 农作物诱变育种方面
黑龙江省农科院用辐射方法处理大豆，培育成了 “黑农五号”等大豆品种，产量提高了16％，含 油量比原来提高2·5％。 微生物育种方面
青霉菌最初从发霉的甜瓜上发现，这种野生的青霉 菌分泌的青霉素很少，青霉素是抗菌素的一种，是 第一种能够治疗肺炎、脑膜炎、脓肿等人类疾病的 抗生素。但产量只有20单位/mL。后来，人们对青 霉菌进行X射线、紫外线照射以及综合处理，培育 成了青霉素产量很高的菌株，目前产量已经可以达 到50 000单位/mL～60 000单位/mL。
太空育种
太空辣椒平均单个重达500克，果实中维生素C的 含量提高了10%～25%；黄瓜1根达1米多长； “航天芝麻1号”不仅个大，而且单株蒴果达98 粒以上；水稻蛋白质含量可提高8.7%～12%。
5·诱变育种特点：
①提高变异频率，使后代性状较快稳定
②大幅度改良某些性状
高中生物 第6章 从杂交育种到基因工程 第一节《基因工
7．下列有关质粒的叙述，正确的是( ) A．质粒是广泛存在于细菌细胞中的一种颗粒状细胞器 B．质粒是细菌细胞质中能自主复制的小型环状 DNA 分子 C．质粒只有在侵入宿主细胞后才能在宿主细胞内复制 D．细菌质粒的复制过程一定是在宿主细胞外独立进行的
解析 质粒是在某些细菌细胞中的小型环状 DNA 分子，并非所有细菌中都 有，并且它也不是细胞器。质粒可以用作运载体，把目的基因导入受体细胞中， 但是并非所有质粒都是运载体。作为运载体的质粒必须满足三个条件：①能在 宿主细胞中复制并稳定地保存；②具有多个限制酶切点；③具有一定的标记基 因。
答案 B
8．下列关于生物工程中常见的几种酶的叙述，正确的是( ) A．DNA 连接酶可把目的基因与载体的黏性末端的碱基黏合，形成重组 DNA B．限制性核酸内切酶将一个 DNA 分子片段切成两个片段需消耗两个水分子 C．Taq 酶是用 PCR 仪对 DNA 分子扩增过程中常用的一种耐高温的 DNA 连接 酶 D．纤维素酶和果胶酶处理植物细胞获得原生质体，便于植物杂交育种
解析 DNA 连接酶的作用是只连接具有相同黏性末端的 DNA 分子的基本 骨架，即磷酸二酯键。相同黏性末端的碱基是通过氢键结合形成工程中工具酶功能的叙述，正确的是( )
A．切断 a 处的酶简称内切酶，被称为基因剪刀 B．连接 a 处的酶为 DNA 聚合酶，被称为基因针线 C．RNA 聚合酶可通过识别基因中的特定碱基序列与 DNA 分子结合 D．DNA 连接酶的作用点是 b 解析 图中切断 a 处的是被称为“基因剪刀”的限制性核酸内切酶，应简称为限制 酶而不是内切酶，A 项错；连接 a 点的是“基因针线”DNA 连接酶，不是 DNA 聚合酶， B 项错；b 点为碱基对内的氢键，切断 b 点的是解旋酶，但 b 点的连接是通过碱基互补配 对实现的，DNA 连接酶的作用是 a 点而非 b 点，D 项错。 答案 C
高中生物(人教版)必修2课件：专题归纳课6第6章《从杂交育种到基因工程》(共34张PPT)
新课标 ·生物
必修2
【解析】 （1） 棕色性状在诱变当代出现， 为显性性状， 低酚性状在诱变 1 代出现，为隐性性状。 （2）由诱变当代棕 色、高酚自交结果，颜色发生性状分离，高酚稳定遗传，可 确定棕色高酚植株的基因型为 AaBB，同理可确定白色高酚 植株的基因型为 aaBb。 （3）诱变 1 代中棕色高酚植株有纯合 AABB 和杂合的 AaBB ，自交不发生性状分离的为纯合体 AABB。要培育棕色低酚的纯合植株 AAbb，需用 AABB 植 株与诱变 1 代的白色低酚 aabb 植株杂交， 因要求尽快选育则 需用可明显缩短育种年限的单倍体育种方法育种。
新课标 ·生物
必修2
新课标 ·生物
必修2
几种重要的育种方法及其应用选择
1.育 ·生物
必修2
新课标 ·生物
必修2
新课标 ·生物
必修2
2.育种方法在应用上的选择 根据育种目标和现有材料选择育种方法： （1）将两亲本的优良性状集中到同一个体上，可利用杂 交育种，也可利用基因工程育种。 （2）若要求设计快速育种方案，则用单倍体育种。 （3）要求大幅度改良某一品种，使之出现前所未有的性 状，可利用诱变育种和杂交育种相结合的办法。 （4）要求培育高产量无子果实，可运用多倍体育种方案。
新课标 ·生物
必修2
（1）以矮秆易感病（ddrr）和高秆抗病（DDRR）小麦 为亲本进行杂交，培育矮秆抗病小麦品种过程中，F1 自交产 生 F2， 其中矮秆抗病类型出现的比例是_________________， 选 择 F2 中 矮 秆 抗 病 类 型 连 续 自 交 、 筛 选 ， 直 至 __________________________________。
新课标 ·生物
高中生物 人教版 必修2 第6章 从杂交育种到基因工程 第1节 杂交育种与诱变育种课件 (21张PPT)
？ 选优
BBee
如何鉴别动物个体的基因型并保种
测交
长折 短折 BBee bbee
长折 短折 Bbee bbee
保种 F3 长折
长折 短折 7
思考：
动物杂交育种的方法与植物杂交育种的 方法有何区别？
动物杂交育种中纯合子获得不能 通过逐代自交，而应改为测交。
8
5·应用 （1）农业生产：改良作物品质
提高农作物单位面积产量
有哪些方法可以培育出能稳定遗传的无芒抗病水稻呢？ 试写出育种方案（遗传图解）
（aaRR）无芒抗病
3
育种参考方案：
杂交 Ｐ
有芒抗病 无芒不抗病
AARR
aarr
自交 F1
有芒抗病 AaRr
选优
F2有芒抗病
有芒不抗
无芒抗病 aaRR
无芒不抗
aaRr
自交 无芒抗病aaRR
无芒抗病aaRr
选优 F3 无芒抗病aaRR
普通植株
减数 分裂
花粉
花药离 体培养
单倍体幼苗
秋水仙 素处理
纯合子幼苗
DDTT × ddtt DdTt
DT Dt dT dt（花粉）
花药离 体培养
DT Dt dT dt 幼苗
秋水仙 素处理
DDTT DDtt ddTT ddtt
筛选所需的品种
筛选所需的品种
18
多倍体育种过程（无子西瓜的培育为例）
普通西瓜的 幼苗（或萌 发的种子）
16
四·育种方法的比较
杂交育种
诱变育种
单倍体育种 多倍体育种
原 理
基因重组
基因突变
染色体变异 染色体变异 （成倍减少） （成倍增加）
高中生物 第六章 从杂交育种到基因工程 第2节 基因工程及其应用课件 新人教版必修2
内容索引 一、基因工程的原理 二、基因工程的应用及其安全性 当堂检测
一、基因工程的原理
基础梳理
1.基因工程的概念 (1)基因工程，又叫做基因拼接技术或 DNA重组 技术。通俗地说，就是按 照 人们的意愿 ，把一种生物的某种基因提取出来，加以修饰改造 ， 然 后放到另一种生物的细胞里， 定向 地改造生物的遗传性状。 (2)基因工程是把一种生物的某种基因转移到另一种生物体的细胞内，基 因的结构基本没有变化，只是位置发生了变化，所以应该属于基因重组 。
大范围推广
问题探究
1.你所知道的我国转基因成果都有哪些？ 答案 我国科学家培育的转基因猪、牛、鸡、鲤鱼等，还有大批具有抗 虫、抗病、抗除草剂、抗逆等全新性状的农作物。 2.转基因抗虫玉米在环境保护上的重要作用是什么？此种转基因玉米独 立种植若干代后是否会出现不抗虫的植株，为什么？ 答案 减少了农药使用对环境造成的污染。转基因生物独立种植若干代 后，也会出现不抗虫的植株，因为玉米螟(玉米植株上的一种害虫)可能 会发生基因突变，基因突变是不定向的，突变后的玉米螟可能对苏云金 芽孢杆菌杀虫晶体蛋白不敏感。
A.X是能合成胰岛素的细菌细胞 B.质粒具有标记基因和多个限制酶切点 C.外源基因与运载体的重组只需要DNA连接酶 D.该细菌的性状被定向改造
解析 答案
二、基因工程的应用及其安全性
基础梳理
1.基因工程的应用 (1)基因工程与作物育种 ①目的：获得高产、稳产和具有优良品质的农作物，培育出具有各种 抗逆性 的作物新品种。 ②实例： 抗棉铃虫 的转基因抗虫棉。 ③意义：抗虫基因作物的使用，不仅减少了 农药的用量，大大降低了生 产成本，而且还减少了农药对环境的污染。
A.获取基因a的限制酶的作用部位是图中的①
新人教版课件必修二《从杂交育种到基因工程》
第六章 从杂交育种到基因工程
一、杂交育种
1、概念：是将两个或多个品种的优良性状通过交配集
中在一起，再经过选择和培育，获得新品种的方法 。
2、原理：
基因的重组
。
3、优点：
方法简单，容易操作
。
4、缺点： 育种进程缓慢，过程烦琐
。
5、应用实例： 动植物优良品种的选育
。
如袁隆平的杂交水稻、中国的荷坦牛等。
2019年8月30日星期五
12
• 五、基因工程育种
1、基因工程的概念：基因工程又叫 基因拼接技术或 DNA重组技术。通俗地说，就是 按照人们的意愿 ，
把一种生物的某种基因提取出来，加以修饰改造，然后 放到另一种生物的细胞中，定向地改造生物的遗传性状。
2、基因工程的原理：
基因重组
。
3、操作水平： DNA分子水平
• 基因治疗(gene therapy) • 是指将健康的外源基因导入靶细胞，以纠正或补偿因基因
缺陷或异常引起的疾病，以达到治疗的目的。换句话说， 也就是将外源基因通过基因转移技术将其插入病人的适当 的体细胞中，使外源基因制造的产物能治疗某种疾病。从 广义上说，基因治疗还可包括从DNA水平采取的治疗某 些疾病的措施和新技术。例如，用5-氮胞苷治疗镰刀形细 胞贫血和β-地中海贫血。 • 从上述叙述中不难看出，基因治疗主要从两方面着手以 达到治疗的目的：其一是用正常基因来纠正突变基因，也 就是在原位修复缺陷基因的直接疗法，此乃理想的基因治 疗策略，由于多种困难，目前尚未实现；其二是用正常基 因替代致病基因的间接疗法，此法较前者难度小，也是目 前主张采用的治疗策略，现在已付诸临床实践。
5、环境的监测与保护
检测饮用水病毒是否超标 超级细菌治理环境污染
一、杂交育种
1、概念：是将两个或多个品种的优良性状通过交配集
中在一起，再经过选择和培育，获得新品种的方法 。
2、原理：
基因的重组
。
3、优点：
方法简单，容易操作
。
4、缺点： 育种进程缓慢，过程烦琐
。
5、应用实例： 动植物优良品种的选育
。
如袁隆平的杂交水稻、中国的荷坦牛等。
2019年8月30日星期五
12
• 五、基因工程育种
1、基因工程的概念：基因工程又叫 基因拼接技术或 DNA重组技术。通俗地说，就是 按照人们的意愿 ，
把一种生物的某种基因提取出来，加以修饰改造，然后 放到另一种生物的细胞中，定向地改造生物的遗传性状。
2、基因工程的原理：
基因重组
。
3、操作水平： DNA分子水平
• 基因治疗(gene therapy) • 是指将健康的外源基因导入靶细胞，以纠正或补偿因基因
缺陷或异常引起的疾病，以达到治疗的目的。换句话说， 也就是将外源基因通过基因转移技术将其插入病人的适当 的体细胞中，使外源基因制造的产物能治疗某种疾病。从 广义上说，基因治疗还可包括从DNA水平采取的治疗某 些疾病的措施和新技术。例如，用5-氮胞苷治疗镰刀形细 胞贫血和β-地中海贫血。 • 从上述叙述中不难看出，基因治疗主要从两方面着手以 达到治疗的目的：其一是用正常基因来纠正突变基因，也 就是在原位修复缺陷基因的直接疗法，此乃理想的基因治 疗策略，由于多种困难，目前尚未实现；其二是用正常基 因替代致病基因的间接疗法，此法较前者难度小，也是目 前主张采用的治疗策略，现在已付诸临床实践。
5、环境的监测与保护
检测饮用水病毒是否超标 超级细菌治理环境污染
高中生物第6章从杂交育种到基因工程归纳整合课件新人
转基因生物和转基因食品的安全性
真题演练
1．(2017·北京卷，30)玉米(2n＝20)是我国栽培面积最大的作物，近年来常 用的一种单倍体育种技术使玉米新品种选育更加高效。
(1)单倍体玉米体细胞的染色体数为__1_0_，因此在_减__数___分裂过程中染色体 无法联会，导致配子中无完整的__染__色__体__组__。
请根据F1籽粒颜色区分单倍体和二倍体籽粒并写出与表型相应的基因型 _单__倍__体__籽__粒__胚__的__表__型__为__白__色__，__基__因__型__为__a_r_；__二__倍__体__籽__粒__胚__的__表__型__为__紫__色__，__基__因__ _型__为__A_a_R__r_；__二__者__胚__乳__的__表__型__均__为__紫__色__，__基__因__型__为__A_a_a_R__r_r_。
操作步骤目 目将的 的目基 基的因 因基与 的因运 检导载 测入体 与受结 鉴体合 定细胞
工程用应用作 药 环物 物 境育 研 保种 制 护： ： ：获 能 转得 够 基高 高 因产 效 细、 率 菌稳 地 降产 生 解、 产 有具 出 毒优 各 有良 种 害品 高 的质 质 化的 量 合农 、 物作 低 ，物 成 吸； 本 收培 的 环育 药 境抗 品 中逆 的性 重新 金品 属种 等
[解析] (1)单倍体玉米体细胞的染色体数是正常玉米的一半，即10条染色 体。由于单倍体玉米的细胞中没有同源染色体，所以在减数第一次分裂前期， 无法联会；减数第一次分裂后期染色体随机进入两个子细胞中，最终导致产生 的配子中没有完整的染色体组。(2)①从图2能够看出，3和2的结果相同，说明F1 单倍体胚来源于普通玉米，由母本产生的卵细胞发育而来。②因为子代籽粒中 紫︰白＝3︰5，说明子代中紫粒占3/8，又因为这两对基因的遗传遵循自由组合 定律，3/8＝1/2×3/4，其中“1/2”为一对基因杂合子测交后代中某一性状所占 比例，“3/4”为一对基因杂合子自交后代中显性性状所占比例，因此可推出白 粒亲本的基因型为Aarr或aaRr，紫粒亲本的基因型为AaRr。③单倍体籽粒胚是 由卵细胞发育而来的，基因型为ar，表型为白色；二倍体籽粒胚的基因型是 AaRr，表型为紫色；二者胚乳的表型均为紫色，基因型为AaaRrr。
高中生物第6章从杂交育种到基因工程第1节杂交育种与诱变育种课件新人教版必修2
新课标导学
生 物
必修② ·人教版
第六章
从杂交育种到基因工程
趣味导学 神奇的太空育种 自 1987 年以来，我国利用返回式卫星和神舟飞船，先后进行了 10 多次搭 载，有1 000多个品种的种子和生物材料上天。 由于植物种子体积小，携带方便，在选育新品种方面具有较大的选择空 间。已进行搭载的有粮食作物类：小麦、水稻、大豆、玉米、绿豆、豌豆、高 粱等；蔬菜类：西红柿、辣椒、黄瓜、甜菜、茄子、萝卜等；经济作物类：棉 花、烟草等；花卉类：万寿菊、鸡冠花、三色槿、龙葵、荷花、百合等；中草 药材：黄芪、甘草；树木种子有油松、白皮松及石刁柏；还有草坪种子。 通过太空育种，培育出了一批新的突变类型和具有优良性状的新品种。太 空育种利用了什么原理，除这种育种方法外还有哪些育种方法？它们都有什么 优点？要顺利回答这些问题，必须认真学好本章知识。
2．杂交育种：
优良性状 通过交配集中在一起，再经过 (1) 概念：将两个或多个品种的 __________
选择和培育 ，获得新品种的方法。 ____________ 基因重组 。 (2)原理：__________
(3)过程(以高产抗病小麦品种的选育为例)： 亲代 杂种第一代 第二代 高产、不抗病×低产、抗病 ↓ 高产、抗病(均为显性性状) ↓⊗ 高产、抗病 个体 选出____________ ↓连续自交
2．太空椒果大、色艳、子少、肉厚，是利用哪种育种方法培育而成的？
提示：诱变育种。 3．培育细菌新品种时，能否用杂交育种的方法，为什么？ 提示：不能，细菌是原核生物，不能进行有性生殖。
判断题
1．人工诱变的原理是基因重组，优点是可以提高突变率，加速育种工作的
进程。( × ) 提示：人工诱变的原理为基因突变。 2．诱变育种的物理方法有X射线、γ射线、亚硝酸等。( ×) 提示：亚硝酸是化学方法。
生 物
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第六章
从杂交育种到基因工程
趣味导学 神奇的太空育种 自 1987 年以来，我国利用返回式卫星和神舟飞船，先后进行了 10 多次搭 载，有1 000多个品种的种子和生物材料上天。 由于植物种子体积小，携带方便，在选育新品种方面具有较大的选择空 间。已进行搭载的有粮食作物类：小麦、水稻、大豆、玉米、绿豆、豌豆、高 粱等；蔬菜类：西红柿、辣椒、黄瓜、甜菜、茄子、萝卜等；经济作物类：棉 花、烟草等；花卉类：万寿菊、鸡冠花、三色槿、龙葵、荷花、百合等；中草 药材：黄芪、甘草；树木种子有油松、白皮松及石刁柏；还有草坪种子。 通过太空育种，培育出了一批新的突变类型和具有优良性状的新品种。太 空育种利用了什么原理，除这种育种方法外还有哪些育种方法？它们都有什么 优点？要顺利回答这些问题，必须认真学好本章知识。
2．杂交育种：
优良性状 通过交配集中在一起，再经过 (1) 概念：将两个或多个品种的 __________
选择和培育 ，获得新品种的方法。 ____________ 基因重组 。 (2)原理：__________
(3)过程(以高产抗病小麦品种的选育为例)： 亲代 杂种第一代 第二代 高产、不抗病×低产、抗病 ↓ 高产、抗病(均为显性性状) ↓⊗ 高产、抗病 个体 选出____________ ↓连续自交
2．太空椒果大、色艳、子少、肉厚，是利用哪种育种方法培育而成的？
提示：诱变育种。 3．培育细菌新品种时，能否用杂交育种的方法，为什么？ 提示：不能，细菌是原核生物，不能进行有性生殖。
判断题
1．人工诱变的原理是基因重组，优点是可以提高突变率，加速育种工作的
进程。( × ) 提示：人工诱变的原理为基因突变。 2．诱变育种的物理方法有X射线、γ射线、亚硝酸等。( ×) 提示：亚硝酸是化学方法。
生物 新人教版必修2 《第六章 从杂交育种到基因工程 第2节 基因工程及其应用》课件
标记基 因，便 于进行 检测。
1、通过本节课的学习,你认识什
么叫基因工程了吗?
2、基因工程的原理你了解了么?
基因重组
⒈要使目的基因与对应的载体重组，所需的两种酶 是( ) ①限制酶 Ａ．①② ②连接酶 Ｂ．③④ ③解旋酶 Ｃ．①④ ④还原酶 Ｄ．②③
2.基因工程的正确操作步骤是（ ） ①使目的基因与运载体结合 ②将目的基因导入受体细胞 ③检测目的基因的表达是否符合特定性状要求 ④提取目的基因 Ａ． ③②④① Ｃ． ④①②③ Ｂ． ②④①③ Ｄ． ③④①②
基因工程及其应用
能 发 光 的 水 母
能发 荧光 的热 带斑 马鱼?
同时具有高 产、稳产和 抗逆性等优 良品质的农 作物新品种.
抗虫害的玉米
转鱼抗寒基 因的番茄
转基因鲑 鱼
思考：
1、为什么能把一种生物的基因“嫁接”到另 一种生物上？ 2、推测这种“嫁接”怎样能实现？ 3、这种“嫁接”对品种的改良有什么意义？
二、基因操作的工具
1.基因的“剪刀”──限制性核酸内切酶（限制酶）
一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序 列，并在特定的切点上切割DNA分子。 如:EcoRI限制酶 专一性
思考:
被同一种限制酶切断的几个DNA是否 具有相同的黏性末端？
尝试写出下列序列受EcoRI 限制酶作用后的黏性末端
CTTCATGAATTCCCTAA GAAGTACTTAAGGGATT GAATTCCGTAGAATTCGGATT CTTAAGGCATCTTAAGCCTAA
用同种限制酶切割
G AA T T C G G AA T T C G
C T T AA
C T T AA
基因的针线：DNA连接酶
G AA T T C
高中生物第六章从杂交育种到基因工程62基因工程及其应用课件新人教版必修2
蛋白基因的 启动子 . 乳腺生物反应器
特别提醒 (1)动物基因工程的应用主要体现在提高动物生长速 度、改善畜产品品质、用转基因动物生产药物等方面，不是为了 产生体型巨大的个体。 (2)比乳腺生物反应器更具有优势的是 (相同原理的)膀胱生物反应 器，如收集蛋白容易，不会对动物造成伤害；不分性别、不分生 殖期等。
4、用转基因动物作器官移植的供体
供体动物：猪
存在的难题： 免疫排斥
解决方法： 将供体基因组导入某种基因调节因子， 以 抑制抗原决定基因的表达 ，或设法除 去抗 原决定基因，再结合克隆技术，培 育出没 有免疫排斥反应的转基因克隆猪器官 。
[思维激活2] 器官移植是一个世界性难题，现在科学家发现可以 用猪的器官代替人的器官进行移植，其原因是什么？
类型
(1)抗虫转基因植物 (2)抗病转基因植物
项目
从某些生物中分离出具 将 抗病基因 导入植
方法 有 杀虫活性的基因 ，
导入作物中
物中
①抗病毒基因：病毒 外壳蛋白 Bt毒蛋白基因、 蛋白酶 抑 基因和病毒的复制酶基因②抗 基因 制剂基因、 淀粉酶 抑制剂 真菌基因： 几丁质酶 基 种类 基因、植物凝集素基因等 因和抗毒素合成基因
②体内基因治疗：直接向人体组织细胞中 转移基因 的 治疗方法。
?技巧点拨 (1)界定基因诊断与基因治疗
基因诊断
基因治疗
制作相应探针，利用 目的基因 DNA分子杂交原理， 的作用 快速、准确地检测疾
病
导入有基因缺陷的 细胞中，替换相应 基因的功能，治疗 遗传病
现状
临床应用阶段
临床试验阶段
(2)基因治疗的实质 在基因治疗的过程中，正常基因、病变基因都可以表达，由于正 常基因的表达掩盖了病变基因的表达，使病人表现正常，最终达 到治疗疾病的目的。